Дослідження ультразвукової кавітаційної обробки молока. Експериментальний підхід

Abstract

Гомогенізація є стандартним процесом обробки молока, який використовується для стабілізації жирової емульсії від гравітаційного осадження. У молочній промисловості зазвичай застосовується гомогенізація під високим тиском, що вимагає значних енерговитрат для досягнення оптимальних умов обробки. Розмір і склад мембрани жирових кульок впливають на сенсорні та реологічні властивості вторинних молочних продуктів [1]. Останнім часом для гомогенізації молока часто використовують ультразвук [2]. На відміну від ультразвуку, механічне змішування не забезпечує стабільності емульсій навіть після тривалої обробки, що підкреслює відмінності між цими двома технологіями. Ці відмінності виникають через різний ступінь руйнування жирових кульок та мембран. Проте, молочні продукти з різними фізико-хімічними та функціональними властивостями можуть бути виготовлені як за допомогою ультразвукової обробки, так і в поєднанні з іншими традиційними методами гомогенізації. Дослідження впливу параметрів ультразвукової обробки молока, а саме різних їх значень, на розмір жирових включень та стабільність молочної емульсії протягом певного часу після обробки. В роботі було використано дослідний метод обробки молока за допомогою ультразвукової кавітаційної установки. Досліджено вплив ультразвукової кавітації на якість гомогенізації молока в сталому об’ємі. Експериментальним шляхом визначено оптимальні параметри процесу, а саме потужність ультразвукового поля та час обробки. Встановлено недоцільність використання частоти ультразвуку більшої за 33 кГц. Експериментальним шляхом було доведено надзвичайну ефективність ультразвукової кавітаційної обробки молока для отримання однорідних емульсій. З огляду на те, що надмірне нагрівання (˃ 65 °С) є небажаним при виробництві молочних продуктів з технологічної точки зору, безумовною перевагою цього методу, є низькотемпературний (50 °С), у порівнянні з традиційними способами обробки (75–80 °С), режим, що також позитивно впливає на збереження поживних речовин.

Keywords

• гомогенізація
• ультразвук
• кавітація
• жирові кульки
• температура
• інтенсивність
• кавітаційний пухирець
• енергія схлопування